JPH11172126A - 水分散型撥水撥油剤組成物及びその製造方法 - Google Patents

水分散型撥水撥油剤組成物及びその製造方法

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JPH11172126A
JPH11172126A JP34334297A JP34334297A JPH11172126A JP H11172126 A JPH11172126 A JP H11172126A JP 34334297 A JP34334297 A JP 34334297A JP 34334297 A JP34334297 A JP 34334297A JP H11172126 A JPH11172126 A JP H11172126A
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water
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monomer
particles
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Takashi Seki
隆司 関
Takashige Maekawa
隆茂 前川
Toshio Takahashi
利雄 高橋
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】実用的な耐久性である摩擦耐久性を有する優れ
た水分散型撥水撥油剤組成物の提供。 【解決手段】水系媒体、及び、水系媒体中に分散した第
1の重合体(ポリフルオロアルキル基と1個の重合性不
飽和基を有するモノマーの重合単位と2個以上の重合性
不飽和基を有するモノマーの重合単位を含む)と第2の
重合体(ポリフルオロアルキル基含有量が第1の重合体
より低い)とを含むコア/シェル型の重合体粒子からな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、処理時の風合いが
柔軟であり、かつ摩擦に対する耐久性の優れた実用的な
撥水撥油性を付与しうる水分散性撥水撥油剤組成物及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、ポリフルオロアルキル基(以
下Rf 基と記す)を含む付加重合性のモノマーの重合単
位を有する重合体又はRf 基を有する化合物を、有機溶
媒溶液又は水系溶媒分散液として繊維製品等に処理し、
それらの表面に撥水撥油性を付与する技術は知られてい
る。なお、以下、付加重合性のモノマーを単にモノマー
という。
【0003】撥水撥油性の改良は、洗濯やドライクリー
ニング等に対する耐久性の向上を目的として、Rf 基を
有するモノマーとともに用いる共重合組成に接着性基を
有するモノマーを用いたり、Rf 基を有する重合体と被
膜強度の高い重合体とをブレンドしたり、又は重合方法
を変化させることで、ある程度のレベルが達成されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の撥水撥
油剤組成物及び撥水撥油処理においては、撥水撥油性の
洗濯又はドライクリーニングに対する耐久性は満足でき
るレベルでも、衣料に要求される実用的な耐久性機能と
して最も重要な、撥水撥油性の摩擦耐久性に関しては不
充分であった。特に、親水性の比較的高いポリアミド繊
維、繊維径が10μm以下の極細合成繊維、異形断面糸
又は新合繊(割繊糸)等を用いた繊維又はウール等の特
殊な表面形状を有する繊維等を撥水撥油処理した場合、
洗濯やドライクリーニングを行う以前に、着用時の摩擦
によりその撥水撥油性が著しく低下し、実用上問題であ
った。このため、摩擦耐久性に優れた撥水撥油剤組成物
が求められていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、繊維製品
に対する撥水撥油性の摩擦耐久性発現機構及び撥水撥油
性の強化方法について詳細に検討した。その結果、繊維
製品を特定組成からなる特定構造の水性溶媒分散液で処
理することで、撥水撥油性の摩擦耐久性が著しく向上
し、上記の問題を解決しうることを見いだした。
【0006】本発明は、水系媒体、及び、水系媒体中に
分散した下記第1の重合体と下記第2の重合体とを含む
重合体粒子を必須成分とする水分散型撥水撥油剤組成物
及びその製造方法を提供する。 第1の重合体:Rf 基及び1個の重合性不飽和基を有す
るモノマーの重合単位(a)と2個以上の重合性不飽和
基を有するモノマーの重合単位(b)とを含む重合体。 第2の重合体:Rf 基を含有しないモノマーの重合単位
(d)のみからなる重合体、又は、重合単位(d)と重
合単位(a)とを含みかつ重合体中の重合単位(a)の
重量割合が第1の重合体中のそれよりも相対的に低い重
合体。
【0007】
【発明の実施の形態】第1の重合体は、Rf 基及び1個
の重合性不飽和基を有するモノマー(以下、Rf 基含有
モノマーともいう)の重合単位(a)と2個以上の重合
性不飽和基を有するモノマーの重合単位(b)とを含む
重合体である。
【0008】Rf 基は、アルキル基の水素原子の2個以
上がフッ素原子に置換された基である。Rf 基の炭素数
は4〜20が好ましく、6〜16がより好ましく、9〜
12が特に好ましい。Rf 基は、直鎖構造でも分岐構造
でもよい。分岐構造である場合には、分岐部分がRf
の末端付近に存在しかつ分岐部分は炭素数1〜4程度の
短鎖であるのが好ましい。またRf 基は、炭素−炭素結
合間にエーテル性酸素原子が挿入されていてもよい。R
f 基は、フッ素原子以外のハロゲン原子を含んでいても
よく、フッ素原子以外のハロゲン原子としては塩素原子
が好ましい。
【0009】Rf 基中のフッ素原子の数は、[(Rf
中のフッ素原子数)/(Rf 基と同一炭素数の対応する
アルキル基中に含まれる水素原子)]×100(%)で
表現した場合、60%以上が好ましく、80%以上が特
に好ましい。さらにRf 基は、アルキル基の水素原子の
全てがフッ素原子に置換された基、すなわち一般式Cm
2m+1−(ただし、mは4〜20の整数)で表わされる
パーフルオロアルキル基(以下RF 基と記す)が好まし
い。特にmの平均が9〜12の直鎖状RF 基が好まし
い。
【0010】Rf 基含有モノマーは、mが大きすぎると
常温で固体状であり、昇華性も高く、取扱いが困難であ
る。またmが小さすぎると撥水撥油性が低く目的とする
機能が発現しないおそれがある。
【0011】Rf 基含有モノマーにおいてRf 基と重合
性不飽和基とは、直接又は結合基を介して間接的に結合
しており、間接的に結合している場合が好ましい。特に
f基の1個が、重合性不飽和基と2価の結合基を介し
て連結している構造の化合物が好ましい。
【0012】2価の結合基としては、アルキレン基、エ
ステル結合、アミド結合、イミノ結合、ウレタン結合、
エーテル性酸素原子、フェニレンオキシ基、スルホニル
基、又はこれらの構造を含む結合基が挙げられる。
【0013】Rf 基含有モノマーは、公知の化合物が採
用され、Rf 基含有アルコール、Rf 基含有カルボン
酸、又はRf 基含有スルホン酸から容易に合成されう
る。
【0014】Rf 基含有モノマーは、下記式1で表わさ
れる化合物が好ましい。 Rf −R1 −X・・・式1 式1において、Rf はRf 基を示し、R1 は単結合又は
2価の結合基を示し、Xは重合性不飽和基を有する1価
の有機基を示す。Rf 基は以下の具体例及び実施例中に
記載される基が好ましい。
【0015】R1 としては、−(CH2n+p −、−
(CH2n COONH(CH2p−、−(CH2n
CONH(CH2p −、−(CH2n SO2 NH
(CH2p −、−(CH2n NHCONH(CH
2p −等が挙げられる。ただし、n及びpはそれぞれ
0以上の整数を示し、n+pは2〜22の整数である。
【0016】これらのうちR1 は、−(CH2n+p
−、−(CH2n CONH(CH2p −、又は−
(CH2n SO2 NH(CH2p −であってかつp
が2以上の整数であってかつn+pが2〜6である場合
が好ましく、特にn+pが2〜6である場合の−(CH
2n+p −、すなわち、ジメチレン基〜ヘキサメチレン
基が好ましい。
【0017】Xとしては、オレフィン類の残基、ビニル
エーテル類の残基、ビニルエステル類の残基、(メタ)
アクリレート類の残基、スチレン類の残基等が挙げられ
る。なお、本明細書では、アクリレートとメタクリレー
トを総称して(メタ)アクリレートといい、(メタ)ア
クリルアミドなどについても同様である。
【0018】オレフィン類の残基は−CR=CH2 、ビ
ニルエーテル類の残基は−OCR=CH2 、ビニルエス
テル類の残基は−COOCR=CH2 、(メタ)アクリ
レート類の残基は−OCOCR=CH2 、スチレン類の
残基は−Ph−CH=CH2、−O−Ph−CH=CH2
又は−OCH2 −Ph−CR=CH2 が好ましい。た
だし、Rは水素原子、メチル基又はハロゲン原子であ
り、Phはフェニレン基である。
【0019】Xとしては、(メタ)アクリレート類の残
基が好ましく、特にRが水素原子又はメチル基である場
合の−OCOC(R)=CH2 、すなわち、(メタ)ア
クリロキシ基が好ましい。
【0020】Rf 基含有モノマーとしては、1種単独で
使用してもよく、Rf 基の炭素数が異なる2種以上を併
用してもよい。通常の場合、Rf 基の炭素数が異なるR
f 基含有モノマーの2種以上の混合物として用いられ
る。本発明におけるRf 基含有モノマーの例を以下に挙
げるが、これらに限定されない。
【0021】F(CF2)10(CH2)2OCOCH=CH2 、F(CF2)10(C
H2)3OCOCH=CH2 、F(CF2)10(CH2)2OCOC(CH3)C=CH2、F(CF
2)10(CH2)11OCOCH=CH2、F(CF2)10O(CF2)2(CH2)2OCOCH=C
H2、F(CF2)10CH2COOCH=CH2、F(CF2)10(CH2)2COOCH=CH
2 、F(CF2)10CONH(CH2)2CH=CH2、F(CF2)10CONH(CH2)5OC
OCH=CH2 、(CF3)2CF(CF2)6(CH2)2OCOCH=CH2 、Cl(CF2)
10(CH2)3OCOCH=CH2、H(CF2)10(CH2)2OCOCH=CH2 、H(C
F2)10CH=CH2、F(CF2)8(CH2)2OCH=CH2、F(CF2)8CH2CF2CH
2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8(CH2)4OCOCH=CH2、F(CF2)8CONH
(CH2)3CH=CH2 、F(CF2)8(CH2)2OCH2PhCH=CH2 、F(CF2)8
(CH2)2OCH2PhCH2CH2OCOCH=CH2、F(CF2)8SO2N(C3H7)C2H4
OCOCH=CH2、F(CF2)14SO2NH(CH2)2CH=CH2 、F(CF2)14(CH
2)6OCOC(CH3)=CH2
【0022】Rf 基含有モノマーとしては、Rf 基含有
(メタ)アクリレート類、Rf 基含有スチレン類、Rf
基含有ビニルエステル類、Rf 基含有フマレート類等が
好ましい。特に、他のモノマーとの重合性、繊維上に形
成する皮膜の柔軟性、繊維製品等に対する接着性、汎用
性、溶媒に対する溶解性及び乳化重合の容易さ等の観点
から、Rf 基含有(メタ)アクリレート類が好ましい。
撥水撥油性発現のために、第1の重合体中の重合単位
(a)の割合は50〜99重量%、特に55〜98重量
%、の範囲が好ましい。
【0023】2個以上の重合性不飽和基を有するモノマ
ーは、上述のRf 基含有モノマーと共重合可能なモノマ
ーである。2個以上の重合性不飽和基を有するモノマー
における重合性不飽和基は、前記X中に含まれる不飽和
基が好ましい。
【0024】2個以上の重合性不飽和基を有するモノマ
ーは、α,ω−ジオレフィン類、ジビニルベンゼン類、
ジビニルエーテル、多価アルコールの(メタ)アクリレ
ート類等が好ましい。特に、Rf 基含有モノマーとの共
重合性から、ジビニルベンゼン又は多価アルコールの
(メタ)アクリレート類が好ましい。
【0025】(メタ)アクリレートを形成する多価アル
コールとしては、エチレングリコール、プロピレングリ
コール、ブタンジオール類、ペンタンジオール類、ネオ
ペンチルグリコール、ヘキサンジオール類、ノナンジオ
ール類、ベンゼンジメタノール類、ビスフェノールA、
トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリスリトール、ジメチロールシクロ
ヘキサン等、又はこれらアルコール類の変性体等が挙げ
られる。また、エチレンオキシド及び/又はプロピレン
オキシドを任意の開始剤で開環重合して得られる高分子
多価アルコールも挙げられる。
【0026】撥水撥油性の摩擦耐久性の発現のために、
第1の重合体中の重合単位(b)の割合は1〜50重量
%、特に2〜15重量%、の範囲が好ましい。
【0027】第1の重合体は、上記の重合単位(a)及
び重合単位(b)のみからなるものであってもよいが、
重合単位(a)及び重合単位(b)以外に重合性不飽和
基を1個有しかつRf 基を含有しない重合性モノマー
(以下共重合性モノマーという)の重合単位(以下重合
単位(c)という)を含んでもよい。
【0028】共重合性モノマーとしては、上記Rf 基含
有モノマー及び/又は2個以上の重合性不飽和基を有す
るモノマーと共重合可能な、重合性不飽和基を1個有し
かつRf 基を含有しない化合物であれば特に限定されな
い。また共重合性モノマーは1種単独で用いてもよく、
2種以上を任意の割合で併用してもよい。
【0029】共重合性モノマーとしては、(メタ)アク
リレート類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテ
ル類、ビニルエステル類、フマレート類又はマレエート
類等が挙げられる。これらの共重合性モノマーは、脂肪
族炭化水素基又はベンゼン環を有する場合が好ましく、
特に脂肪族炭化水素基を有する場合が好ましい。また、
塩化ビニル、エチレン、塩化ビニリデン、フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、
スチレン類等も好ましい。
【0030】共重合性モノマーが脂肪族炭化水素基を有
する場合、脂肪族炭化水素基としては長鎖脂肪族炭化水
素基が好ましく、炭素数12以上である場合がより好ま
しく、12〜24の場合が特に好ましい。また、脂肪族
炭化水素基は直鎖、分岐、環を有する構造のいずれでも
よいが、直鎖である場合が好ましい。直鎖脂肪族炭化水
素基としては飽和アルキル基が好ましい。共重合性モノ
マーとして、長鎖脂肪族炭化水素基を有するモノマーを
用いる場合に、脂肪族炭化水素基の炭素数が4〜11程
度である短鎖脂肪族炭化水素基を有する共重合性モノマ
ーを併用できるが、短鎖脂肪族炭化水素基を有する共重
合性モノマーは、撥水性を低下させるため、高い割合で
使用することは困難である。
【0031】直鎖飽和炭化水素基の炭素数が12〜24
である直鎖飽和炭化水素基を有する共重合性モノマーの
使用は、処理した布帛の風合いを柔軟にする効果が大き
い。また、飽和環状炭化水素基の炭素数が5〜10であ
る飽和環状炭化水素基を有する共重合性モノマーも、摩
擦耐久性を向上させるので好ましい。
【0032】長鎖脂肪族炭化水素基を有する共重合性モ
ノマーとしては、直鎖1価脂肪族炭化水素基の炭素数が
14〜20である直鎖1価脂肪族炭化水素基を有する
(メタ)アクリレート類が好ましい。
【0033】共重合性モノマーがベンゼン環を有する場
合、ベンゼン環を有する(メタ)アクリレート類が好ま
しい。また、ベンゼン環は置換基を有していてもよい。
ベンゼン環を有する(メタ)アクリレート類は、フェニ
ル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト等が好ましい。
【0034】共重合性モノマーは、分子内に反応性基を
有する反応性モノマーを含ませてもよい。反応性基とし
ては、エポキシ基、ハロゲン原子、水酸基、アミド基、
アミノ基、ブロック化されたイソシアネート基、アルコ
キシシリル基、N−メチロール基、N−アルキルオキシ
基、イミノ基等が挙げられる。反応性モノマーは、繊維
処理時に繊維表面との接着性を改善し、洗濯やドライク
リーニング中の撥水撥油剤の脱落を防止する。
【0035】重合単位(c)の第1の重合体中の重合単
位(c)の割合は0〜30重量%、、特に5〜15重量
%、が好ましい。この共重合性モノマーが炭素数11以
下の短鎖脂肪族炭化水素基を有する場合、重合単位
(c)の第1の重合体中の割合は1〜10重量%である
のが好ましい。
【0036】第1の重合体の合成方法としては、特に限
定されず、上記のRf 基含有モノマー及び2個以上の重
合性不飽和基を有するモノマーを含む重合性モノマー
(以下、これら重合性モノマー全体を第1のモノマー類
ともいう)を、公知の方法、例えば乳化重合法又は分散
重合法により重合させるのが好ましい。
【0037】乳化重合法又は分散重合法により重合させ
る場合、乳化剤及び重合媒体の存在下に、重合開始剤を
加えて重合させる方法が例示できる。乳化剤は特に限定
されず、ノニオン型、カチオン型、アニオン型、両性型
の乳化剤の1種以上が採用される。乳化剤の量は、第1
のモノマー類の100重量部に対して、0.5〜20重
量部が好ましく、撥水撥油性及び分散性の安定性の点か
ら1〜10重量部が特に好ましい。
【0038】重合媒体は、水を含む水系媒体であるのが
好ましく、水系媒体中には所望により有機溶剤を含ませ
てもよい。有機溶剤としては水溶性有機溶剤が好まし
く、エステル系、ケトン系、エーテル系等の有機溶剤が
好ましい。水と有機溶剤の比率は特に限定されない。
【0039】重合開始剤は、水溶性又は油溶性の重合開
始剤が好ましく、アゾ系、過酸化物系、レドックス系等
の汎用の開始剤が重合温度に応じて使用できる。重合温
度は特に限定されないが、20〜150℃が好ましい。
【0040】また、第1のモノマー類の重合反応におい
ては、分子量を制御する目的で、連鎖移動剤を含ませて
もよい。連鎖移動剤としてはメルカプタン類が好まし
く、アルキルメルカプタンが特に好ましい。
【0041】上記の方法で合成された第1の重合体は、
媒体中で微粒子として存在するのが好ましい。第1の重
合体の粒子の粒子径は0.001〜1μmが好ましく、
0.01〜1μmが特に好ましい。粒子径が小さすぎる
場合は、安定な分散液を得るために多量の乳化剤が必要
となり、撥水撥油性が低下し、さらに染色された布帛類
に処理した場合に色落ちが発生し好ましくない。粒子径
が1μmより大きい場合には、媒体中で微粒子が沈降す
るため好ましくない。
【0042】粒子径は、動的光散乱装置、電子顕微鏡等
により測定できる。通常の乳化重合の方法で、乳化剤の
存在に重合を実施した場合、平均粒子径は上記の範囲に
含まれる。
【0043】第2の重合体は、Rf 基を含有しないモノ
マーの重合単位(d)のみからなる重合体、又は、重合
単位(d)と重合単位(a)とを含む重合体である。後
者の場合、重合体中の重合単位(a)の重量割合は第1
の重合体中の重合単位(a)の重量割合よりも相対的に
低いことが必要である。
【0044】第2の重合体が重合単位(d)のみからな
る重合体である場合、Rf 基を含有しないモノマーを1
種以上重合させた重合体が好ましい。Rf 基を含有しな
いモノマーとしては、第1の重合体の説明中に記載した
共重合性モノマーと同様のモノマーが採用されうる。
【0045】第2の重合体が重合単位(d)と重合単位
(a)とを含む重合体である場合、Rf 基含有モノマー
としては、第1の重合体に使用したものと同種のモノマ
ーであっても異種のモノマーであってもよい。
【0046】第2の重合体は前記のような重合単位
(b)を含んでいてもよい。しかし、重合単位(b)の
割合が高いと造膜性が低下しやすいため、その割合は充
分低い必要がある。重合単位(b)を含む場合、第2の
重合体中のその割合は0〜5重量%が好ましい。特に第
2の重合体は重合単位(b)を実質的に含まないもので
あることが好ましい。
【0047】第2の重合体中の重合単位(a)の割合
は、第1の重合体中の重合単位(a)の割合よりも低く
かつ0〜80重量%であることが好ましい。第1の重合
体中の重合単位(a)の割合(重量%)と、第2の重合
体中の重合単位(a)の割合(重量%)との差は10以
上が好ましく、20以上が特に好ましい。
【0048】また、第2の重合体中には、分子内に反応
性基を有する反応性モノマーの重合単位を含ませてもよ
く、該反応性モノマーとしては前述の共重合性モノマー
の説明中に記載した分子内に反応性基を有する反応性モ
ノマーと同様の化合物が採用されうる。
【0049】第1の重合体に対する第2の重合体の重量
比[(第2の重合体)/(第1の重合体)]は0.05
〜10程度である場合が好ましい。第2の重合体は前記
した第1の重合体の重合条件と同じ程度の重合条件で重
合させうる。
【0050】本発明においては、第1の重合体の粒子を
含む水系媒体中で、第2の重合体を形成しうるモノマー
を重合せしめることにより、水分散型撥水撥油剤組成物
を製造するのが好ましい。
【0051】第1の重合体の粒子の存在下に第2の重合
体を形成しうるモノマー(以下、第2のモノマー類とも
いう)を重合せしめる方法としては、特に限定されない
が、第1の重合体の粒子の分散液に、第2のモノマー類
を一括して又は数段階に分割して加え、次に重合開始剤
を加えて重合させる方法が好ましい。重合開始剤は特に
限定されないが、水溶性開始剤が好ましく、特にアゾ系
化合物の塩が好ましい。
【0052】重合の際、第1の重合体の粒子の分散液に
水や有機溶剤等を含ませてもよい。水や有機溶剤を含ま
せることにより、最終的な固形分濃度を調整したり、第
2のモノマー類の重合における重合収率を高めうる。有
機溶剤としては、第1の重合体におけるものと同様の有
機溶剤が好ましい。
【0053】重合を開始する前段階として、第1の重合
体の粒子の分散液、第2のモノマー類、水及び乳化剤か
らなる混合物を、ホモミキサー又は高圧乳化機等であら
かじめ前分散させてもよい。重合開始前に、第1の重合
体の粒子の分散液と第2のモノマー類の混合物をよく撹
拌することで、最終的に得られる重合体の収率を向上さ
せる効果がある。第2のモノマー類の重合においても、
連鎖移動剤を存在させてもよく、この連鎖移動剤として
は上記と同様のものが例示されうる。
【0054】本発明組成物中の重合体粒子は、個々の粒
子が第1の重合体と第2の重合体の両方を含むことが重
要である。第1の重合体のみからなる粒子と第2の重合
体のみからなる粒子の2種類の粒子を含む組成物は本発
明の目的を達成できない。本発明組成物中の個々の重合
体粒子は両重合体の均一な混合物からなっていてもよい
が、好ましくは両重合体が偏在して存在する。より好ま
しくは両重合体がコア/シェル構造をもって存在する、
すなわち、第2の重合体が第1の重合体の粒子の表面又
は内部に存在する構造を有する。
【0055】第2の重合体の第1の重合体の粒子に対す
る存在位置は、第1の重合体の粒子の分散液に共存する
乳化剤量、第1の重合体と第2のモノマー類の疎水性の
大小関係又は第2のモノマー類の水相への分配係数によ
り決まる。本発明の重合方法を採用した場合、条件によ
っては第1の重合体の粒子に第2のモノマー類が溶け込
むこともあり、最終的な撥水撥油剤組成物は、第1の重
合体の粒子の表面及び内部に第2の重合体が存在するも
のの混合物として得られる。より好ましくは、第1の重
合体がコア、第2の重合体がシェルであるコア/シェル
構造を有する重合体粒子である。
【0056】本発明の方法で製造した撥水撥油剤組成物
は、第1の重合体の粒子の分散液と第2の重合体の分散
液をそれぞれ製造した後で混合する方法では得られな
い、優れた撥水撥油性及びその摩擦耐久性が得られる。
【0057】本発明の水分散型撥水撥油剤組成物におい
ては、上記の重合体粒子の量が、媒体の100重量部に
対して1〜50重量部程度の濃度である場合が好まし
く、該濃度となるように水や有機溶剤で調整するのが好
ましい。また濃度は目的や組成物の形態によって適宜変
更できる。
【0058】本発明の水分散型撥水撥油剤組成物は、上
記の重合体粒子が水を含む媒体中に分散した組成物であ
る。該組成物は、重合体粒子を水を含む所望の媒体中に
分散させて調製してもよいが、通常は重合反応におい
て、重合媒体を所望の媒体とすることによりそのまま水
分散型撥水撥油剤組成物が調製されうる。媒体として
は、水を含む媒体であり、水、又は水と有機溶剤を含む
媒体が好ましい。有機溶剤を用いる場合の量は、上記の
重合体粒子の100重量部に対して0〜40重量程度が
好ましい。
【0059】さらに、本発明の水分散型撥水撥油剤組成
物においては、上記の重合体粒子の量が、媒体の100
重量部に対して1〜50重量部程度の濃度である場合が
好ましく、該濃度になるように水や有機溶媒で調整する
のが好ましい。また、濃度は目的や組成物の形態によっ
て適宜変更できる。
【0060】本発明の水分散型撥水撥油剤組成物は、被
処理物品の種類や組成物の調製形態などに応じて、任意
の方法で被処理物品に適用される。例えば、浸漬塗布等
の被覆加工方法により被処理物の表面に付着させ乾燥す
る方法が採用される。
【0061】また本発明の水分散型撥水撥油剤組成物に
は、他の添加成分を配合できる。例えば、他の撥水剤、
撥油剤、架橋剤、防虫剤、難燃剤、帯電防止剤又は防シ
ワ剤等を適宜添加併用できる。
【0062】本発明の水分散型撥水撥油剤組成物で処理
される被処理物としては、天然繊維、合成繊維及びその
混紡繊維等からなる繊維製品が挙げられ、撥水撥油性の
摩擦耐久性が要求される金属、ガラス、樹脂等の物品も
挙げられる。
【0063】
【作用】本発明の水分散型撥水撥油剤組成物で処理した
被処理物が摩擦耐久性に優れた撥水撥油性を有する機構
は明確ではないが、被処理物表面に第1の重合体が微細
な凹凸を有する撥水撥油性の皮膜を形成するためと推定
される。
【0064】
【実施例】例1〜6は第1の重合体の粒子の分散液の製
造例、例7〜12は本発明の実施例、例13〜14は比
較例である。
【0065】[例1]10Lのガラス製重合アンプル
に、重合性単量体として、パーフルオロアルキルエチル
アクリレート(Cm2m+1CH2 CH2 OCOCH=C
2 、mは6、8、10、12、14、16の混合物で
あり、mの平均は9である。以下FAと記す。)181
0g、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート(以
下HDMAと記す)209g、ステアリルメルカプタン
68.0g、乳化剤のポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル(以下PPと記す)62.7gとアルキルジ
メチルアミン酢酸塩(一般式R−N+ H(CH32
CH3 COO- ;Rは炭素数12〜13のアルキル基)
(以下AAと記す)6.3g、水3600g、アセトン
1200gを入れ、ホモジナイザで前分散した後、高圧
ホモジナイザ(マントンゴウリン社製乳化機)を用い
て、400kg/cm2 で処理し、第1のモノマー類の
乳化液を得た。
【0066】この乳化液6900gを10Lのステンレ
ス製オートクレーブに入れ、アゾビスイソブチロニトリ
ル(以下、AIBNと記す)29.3gを加えた後、窒
素置換した。70℃に昇温後、5時間重合させて固形分
29.0%、平均粒子径0.075μmの第1の重合体
の粒子の分散液を得た(6620g)。なお平均粒子径
の測定は、レーザー式光散乱法(大塚電子社製)により
行った。
【0067】[例2〜6]例1と同様の方法で表1に示
す第1のモノマー類の組成からなる第1の重合体の粒子
の分散液を得た。
【0068】
【表1】
【0069】[例7]10Lステンレス製オートクレー
ブに例1で製造した第1の重合体の粒子の分散液(固形
分濃度29.0%)4000g(固形分1160g;1
00部)に対して第2のモノマー類として表2のAのも
のを合計で348g(30部)仕込んだ。
【0070】さらにアセトン442g、水1325gを
加え、混合物を45℃で1時間撹拌した後、2,2’−
アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩を6.1g
加え、窒素置換後、60℃で15時間重合させた。冷却
後の水系溶媒分散液は、固形分濃度21.0%、平均粒
子径0.145μmであった。水系溶媒分散液の透過型
電子顕微鏡による観察の結果、第2の重合体は第1の重
合体の粒子の表面に存在するコア/シェル型の微粒子の
他に少量水相中で単独重合したものも認められた。
【0071】得られた水系溶媒分散液の固形分濃度を1
5重量%に調整してラテックス原液とし、この原液を用
いて表3に示した処理処方のラテックス処理液を調製し
た。試験布としてポリエステル高密度布を用意し、ラテ
ックス処理液に浸漬後2本のゴムローラで絞りウエット
ピックアップを60重量%とした。次に110℃で90
秒間乾燥し、さらに120℃で60秒間(耐摩擦・降雨
性評価の場合は170℃で60秒間)熱処理した。得ら
れた試験布について以下の方法で評価した。また、試験
布の耐久試験(HL20と記す)は、JIS−L021
7別表103の水洗い法にて洗濯を20回繰り返し、風
乾後性能評価を行った。結果を表6に示す。
【0072】
【表2】
【0073】
【表3】
【0074】[撥油性の評価]AATCC−TM118
−1966により行い、表4に示す撥油性等級で表わし
た。 [撥水性の評価]JIS−L1092のスプレー試験に
より行い、表5に示す撥水性等級で表わした。通常シャ
ワー水温は27℃とした。なお、撥水性等級に+(−)
を記したものは、それぞれの評価がわずかに良い(悪
い)ことを示す。
【0075】[耐摩擦・降雨性の評価]試験布を上部摩
擦子に綿布を装着したピリングテスタで5分間摩擦(押
し圧450g)した後に、JIS−L1092C法(ブ
ンデスマン試験)に従い、降雨量100cc/分、降雨
水温0℃、降雨時間10分の条件で降雨させ、表面の濡
れ状態を表5の撥水性等級で表わした。
【0076】
【表4】
【0077】
【表5】
【0078】[例8〜11]第1の重合体の粒子の分散
液を表6に示すとおりとし、重合スケールを1L(例1
の10分の1)にする以外は例7と同様にして水系溶媒
分散液を調製し、試験布を作り評価した。結果を表6に
示す。
【0079】[例12]第2のモノマー類として表2の
BのものにPPを15.5gとAAを1.6g、さらに
アセトン126g、水377gを加えた。混合物をホモ
ジナイザで前分散した後、高圧ホモジナイザ(マントン
ゴウリン社製乳化機)を用いて、400kg/cm2
処理し、第2のモノマー類の乳化液を得た。
【0080】この乳化液700gを1Lのガラス製オー
トクレーブに入れ、AIBN3.1gを加えた後、窒素
置換した。60℃に昇温後、8時間重合させ固形分3
0.5%(重合収率78.2%)、平均粒子径0.20
μmの3元共重合体を含む水系溶媒分散液を得た。得ら
れた水系溶媒分散液を例7と同様にしてラテックス処理
液を調製し、試験布を作り評価した。結果を表6に示
す。
【0081】[例13]第1の重合体の粒子の分散液単
独の性能 例1の重合体の粒子の分散液のみを固形分濃度15%に
調整したラテックス原液を用いる以外は例7と同様にし
て評価した。結果を表6に示す。
【0082】[例14]分散液のブレンド 第2のモノマー類として表2のCのものにPPを15.
5gとAAを1.6g、さらにアセトン126g、水3
77gを加えた。混合物をホモジナイザで前分散した
後、高圧ホモジナイザ(マントンゴウリン社製乳化機)
を用いて、400kg/cm2 で処理し、第2のモノマ
ー類の乳化液を得た。
【0083】この乳化液700gを1Lのガラス製オー
トクレーブに入れ、AIBN3.1gを加えた後、窒素
置換した。60℃に昇温後、8時間重合させて固形分3
4.5%(重合収率87.5%)、平均粒子径0.16
μmの3元共重合体を含む水系溶媒分散液を得た。
【0084】得られた水系溶媒分散液の固形分濃度を1
5重量%に調整したものと、例1で調製したポリマー分
散液を固形分濃度15重量%に調整したものとを重量比
30/100の割合で混合してラテックス原液とした。
このラテックス原液のポリマーの固形分組成は例7で調
製した水系溶媒分散液と同一であった。このラテックス
原液を用いて表3に示した処理処方のラテックス処理液
を調製した。例7と同様にして試験布を作り評価した。
結果を表6に示す。
【0085】
【表6】
【0086】
【発明の効果】本発明の水分散型撥水撥油剤組成物は、
従来達成できなかった摩擦に対する優れた耐久性及び実
用的な撥水撥油性を有する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水系媒体、及び、水系媒体中に分散した下
    記第1の重合体と下記第2の重合体とを含む重合体粒子
    を必須成分とする水分散型撥水撥油剤組成物。 第1の重合体:ポリフルオロアルキル基及び1個の重合
    性不飽和基を有するモノマーの重合単位(a)と2個以
    上の重合性不飽和基を有するモノマーの重合単位(b)
    とを含む重合体。 第2の重合体:ポリフルオロアルキル基を含有しないモ
    ノマーの重合単位(d)のみからなる重合体、又は、重
    合単位(d)と重合単位(a)とを含みかつ重合体中の
    重合単位(a)の重量割合が第1の重合体中のそれより
    も相対的に低い重合体。
  2. 【請求項2】第1の重合体が50〜99重量%の重合単
    位(a)と1〜50重量%の重合単位(b)とを含む重
    合体である請求項1記載の水分散型撥水撥油剤組成物。
  3. 【請求項3】ポリフルオロアルキル基が一般式Cm
    2m+1−(ただし、mは4〜20の整数)で表わされる請
    求項1又は2記載の水分散型撥水撥油剤組成物。
  4. 【請求項4】重合体粒子が、第1の重合体の粒子の表面
    又は内部に第2の重合体が存在する構造を有する重合体
    粒子である請求項1、2又は3記載の水分散型撥水撥油
    剤組成物。
  5. 【請求項5】第1の重合体の粒子を含む水系媒体中で、
    第2の重合体を形成しうるモノマーを重合せしめること
    を特徴とする請求項1、2、3又は4記載の水分散型撥
    水撥油剤組成物の製造方法。
  6. 【請求項6】第1の重合体の粒子の粒子径が0.001
    〜1μmである請求項5記載の製造方法。
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